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摘 要 对于发电厂来说，科学有效的应用无功补偿技术，不仅能提高电网的功率因数，还能降低电能的消耗，并能将谐波等不良的因素进行有效的控制。本文首先介绍了无功补偿的类型和特点，重点论述无功功率补偿常见问题以及补偿方式的选择，无功补偿技术在发电厂的应用研究有利于促进发电企业的和谐发展。
关键词 发电厂；无功补偿技术；应用；研究
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0127-01
在现代电力系统中，很多设备是无功功率频繁变化的，无功功率在各个节点上的平衡决定了该节点的电压水平。尤其是工矿企业中，电动机的负荷率很低，经常工作在轻载或者空载的状态，因此功率因数都比较低。很多用户中又有很多精密设备，这些设备对于电压的稳定性要求普遍偏高。近年来实施的城乡电网改造工程，对于用电的要求也在不断提升，所以对用电系统进行无功功率补偿，进而提高功率因数，成为近几年科研工作者广泛研究的一个课题。传统的无功补偿设备主要有并联电容器、调相机以及同步发电机等。并联电容器的阻抗是固定的，无法动态的跟踪负荷无功功率的变化。调相机以及同步发电机属于旋转设备，噪声非常大，而且不适用于太大以及太小的无功补偿。因此为了适应电力系统的发展，许多新的电力技术以及设备不断涌现。
1 无功功率补偿的类型及特点
1.1 集中补偿
在高低压配电所内，装设多组电容器，并将其连接在配电母线上，以此来补偿供电范围以内的无功功率。
1.2 分散就地补偿
电容器是直接接在高压配电装置上的或者动力箱的母线上，这种补偿方式主要是对电动机进行补偿。
1.3 单独就地补偿
电容器置于箱内，与电动机相毗邻，然后单独对其进行补偿。还有一种成为控制式单独就地补偿，它多用于需要降压启动或者存在可逆运行等复杂工况的电动机。
1.4 智能无功补偿
智能无功补偿是一种被广泛应用于低压配电网的一种无功补偿技术，它在进行低压无功补偿时，还能够进行综合配电监测，对配电台区的线损进行精确计量，考核电压的合格率，因此近年来发展非常迅速，智能无功补偿技术还充分考虑了与配电自动化系统的结合。
1.5 带饱和电抗器的无功补偿
饱和电抗器一般分为自饱和和可控饱和两种，因此相应的无功补偿设备也基本上也分为两种。自饱和的电抗器主要是依靠自身固有的稳压能力来进行补偿，即利用铁心的饱和特性发出或者吸收无功功率。可控型饱和电抗器则是通过改变工作电流来控制铁心的饱和程度进而进行无功补偿。
随着社会的不断发展，各种复杂的负载越来越多，因此对于无功功率补偿提出了更高的要求，现代电力系统也越发重视固定补偿与动态补偿的结合；随着用电量的逐年增大，三相共补同投同切在解决三相不平衡时也是问题颇多，全部采用单相补偿又不现实，因此共分结合补偿方式在未来一段时间内仍是无功补偿的主要研究对象，近年来众多新型无功补偿技术的涌现对于推动电力企业的发展也起到了重要作用的。
2 无功功率补偿常见问题以及补偿方式的选择
无功功率补偿的类型有很多，但是在应用时很多问题都是相通的，本文只是针对电容无功补偿进行详细分析。
2.1 电容补偿常见问题
2.1.1 防止产生自励
利用电容器对电动机进行就地补偿时，即使切断电源，电动机因为惯性的作用仍然会继续运行一段时间，电容器的放电电流会成为励磁电流，很容易导致电动机的磁场出现自励进而产生电压的现象。
2.1.2 防止过电压
电容器的补偿容量如果过大，容易导致电网电压激增进而损坏电容器。我国对并联电容器的技术参数做了很多规定，其中工频长期的过电压值最多不能超过额定电压的1.1倍。
2.1.3 防止受到系统谐波影响
在很多供电线路中存在谐波源，这些谐波源有时候也会致使电容器损坏，最好能够增设电抗器等设备。
2.2 电容补偿方式的选择
电容补偿方式在进行选择是主要遵循以下三点。
1）在采用并联电容器作为人工无功补偿时要就地平衡，目的是尽可能的减少线损以及电压损失，通常情况下低压电容器只是用来补偿低压部分的无功功率，而高压电容器则用来补偿高压部分的无功功率。容量比较大，负荷平稳而且使用频繁的设备最好是就地补偿。对于基本无功的电容器组则在配变电所内集中进行，对于大容量机组以及自动化程度高的生产流水线上，则采用分散补偿。
2）对于低压基本无功和稳定时间长、投切次数比较少的高压电容器组进行补偿时，最好采用手动投切；为了避免轻载时电压过高会导致设备损坏，则最好进行自动投切。高压补偿和低压补偿效果相当时，尽量选用低压自动补偿装置。
3）在选择自动补偿的方式时，要根据补偿的侧重点不同合理进行选择调节方式。很多设备对于节能性能非常重视，这种情况下最好采用无功功率参数调节；三相平衡时，也可以采用功率因数参数调节；如果设备比较重视改善电压偏差，则可以采用电压参数调节；无功功率随着时间的变化比较稳定时，也可以采用时间参数调节。
3 结论
总之，未来无功补偿发展趋势仍然是以智能无功补偿为主，这种补偿方式能够根据负载情况充分考虑经济性的共分结合，而且能够充分发挥设备能力，提高工作效率，经济效益最好。随着科技的日新月异，企业在提升自身竞争力方面越发重视对于科技方面的投入，电力企业在满足不同层次用户的需求的同时，也需要不断增加投入实现对用户电网更为全面的管理和监控。无功补偿技术因其在提升电力企业经济效益和社会效益方面所起到的重要作用，成为近几年科研工作者广泛研究的一个课题，相信随着时间的推移，各种新型的无功补偿技术会不断涌现，在推动我国电力事业的快速发展中发挥更大的作用。
参考文献
[1]刘望来，等.无功补偿的计算[J].电力系统及其自动化学报，2002，14（5）：17-19.
[2]陈满辉.大容量异步电动机单独无功补偿装置的容量计算[J].有色冶金的设计和研究，2001，22（2）：31-33.
[3]单渊达，等.电能系统基础[M].北京：机械工业出版社，2001.
[4]张颖.竞价上网激活电力市场[J].大众用电，2002（6）：8-8.
[5]黄纯华.大型同步发电机运行[M].北京：水利电力出版社，1992.
[6]葛京坛.异步电动机无功就地补偿的应用[J].节能与环保，2001（3）：52-52.
[7]李青，等.供电煤耗率的实时计算及管理节能节能[J].山东电力技术，2000，5（115）：43-46.
[8]赵宏伟，等.低压终端线路无功补偿技术[J].电力系统及其自动化学报，2002，14（2）：46-48.
作者简介
冯昌瑾（1985-），男，2007年毕业于山东科技大学，电气工程及其自动化学士学位，助理工程师，在兖煤菏泽能化赵楼综合利用电厂从事电气运行检修安装工作。
关键词 发电厂；无功补偿技术；应用；研究
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0127-01
在现代电力系统中，很多设备是无功功率频繁变化的，无功功率在各个节点上的平衡决定了该节点的电压水平。尤其是工矿企业中，电动机的负荷率很低，经常工作在轻载或者空载的状态，因此功率因数都比较低。很多用户中又有很多精密设备，这些设备对于电压的稳定性要求普遍偏高。近年来实施的城乡电网改造工程，对于用电的要求也在不断提升，所以对用电系统进行无功功率补偿，进而提高功率因数，成为近几年科研工作者广泛研究的一个课题。传统的无功补偿设备主要有并联电容器、调相机以及同步发电机等。并联电容器的阻抗是固定的，无法动态的跟踪负荷无功功率的变化。调相机以及同步发电机属于旋转设备，噪声非常大，而且不适用于太大以及太小的无功补偿。因此为了适应电力系统的发展，许多新的电力技术以及设备不断涌现。
1 无功功率补偿的类型及特点
1.1 集中补偿
在高低压配电所内，装设多组电容器，并将其连接在配电母线上，以此来补偿供电范围以内的无功功率。
1.2 分散就地补偿
电容器是直接接在高压配电装置上的或者动力箱的母线上，这种补偿方式主要是对电动机进行补偿。
1.3 单独就地补偿
电容器置于箱内，与电动机相毗邻，然后单独对其进行补偿。还有一种成为控制式单独就地补偿，它多用于需要降压启动或者存在可逆运行等复杂工况的电动机。
1.4 智能无功补偿
智能无功补偿是一种被广泛应用于低压配电网的一种无功补偿技术，它在进行低压无功补偿时，还能够进行综合配电监测，对配电台区的线损进行精确计量，考核电压的合格率，因此近年来发展非常迅速，智能无功补偿技术还充分考虑了与配电自动化系统的结合。
1.5 带饱和电抗器的无功补偿
饱和电抗器一般分为自饱和和可控饱和两种，因此相应的无功补偿设备也基本上也分为两种。自饱和的电抗器主要是依靠自身固有的稳压能力来进行补偿，即利用铁心的饱和特性发出或者吸收无功功率。可控型饱和电抗器则是通过改变工作电流来控制铁心的饱和程度进而进行无功补偿。
随着社会的不断发展，各种复杂的负载越来越多，因此对于无功功率补偿提出了更高的要求，现代电力系统也越发重视固定补偿与动态补偿的结合；随着用电量的逐年增大，三相共补同投同切在解决三相不平衡时也是问题颇多，全部采用单相补偿又不现实，因此共分结合补偿方式在未来一段时间内仍是无功补偿的主要研究对象，近年来众多新型无功补偿技术的涌现对于推动电力企业的发展也起到了重要作用的。
2 无功功率补偿常见问题以及补偿方式的选择
无功功率补偿的类型有很多，但是在应用时很多问题都是相通的，本文只是针对电容无功补偿进行详细分析。
2.1 电容补偿常见问题
2.1.1 防止产生自励
利用电容器对电动机进行就地补偿时，即使切断电源，电动机因为惯性的作用仍然会继续运行一段时间，电容器的放电电流会成为励磁电流，很容易导致电动机的磁场出现自励进而产生电压的现象。
2.1.2 防止过电压
电容器的补偿容量如果过大，容易导致电网电压激增进而损坏电容器。我国对并联电容器的技术参数做了很多规定，其中工频长期的过电压值最多不能超过额定电压的1.1倍。
2.1.3 防止受到系统谐波影响
在很多供电线路中存在谐波源，这些谐波源有时候也会致使电容器损坏，最好能够增设电抗器等设备。
2.2 电容补偿方式的选择
电容补偿方式在进行选择是主要遵循以下三点。
1）在采用并联电容器作为人工无功补偿时要就地平衡，目的是尽可能的减少线损以及电压损失，通常情况下低压电容器只是用来补偿低压部分的无功功率，而高压电容器则用来补偿高压部分的无功功率。容量比较大，负荷平稳而且使用频繁的设备最好是就地补偿。对于基本无功的电容器组则在配变电所内集中进行，对于大容量机组以及自动化程度高的生产流水线上，则采用分散补偿。
2）对于低压基本无功和稳定时间长、投切次数比较少的高压电容器组进行补偿时，最好采用手动投切；为了避免轻载时电压过高会导致设备损坏，则最好进行自动投切。高压补偿和低压补偿效果相当时，尽量选用低压自动补偿装置。
3）在选择自动补偿的方式时，要根据补偿的侧重点不同合理进行选择调节方式。很多设备对于节能性能非常重视，这种情况下最好采用无功功率参数调节；三相平衡时，也可以采用功率因数参数调节；如果设备比较重视改善电压偏差，则可以采用电压参数调节；无功功率随着时间的变化比较稳定时，也可以采用时间参数调节。
3 结论
总之，未来无功补偿发展趋势仍然是以智能无功补偿为主，这种补偿方式能够根据负载情况充分考虑经济性的共分结合，而且能够充分发挥设备能力，提高工作效率，经济效益最好。随着科技的日新月异，企业在提升自身竞争力方面越发重视对于科技方面的投入，电力企业在满足不同层次用户的需求的同时，也需要不断增加投入实现对用户电网更为全面的管理和监控。无功补偿技术因其在提升电力企业经济效益和社会效益方面所起到的重要作用，成为近几年科研工作者广泛研究的一个课题，相信随着时间的推移，各种新型的无功补偿技术会不断涌现，在推动我国电力事业的快速发展中发挥更大的作用。
参考文献
[1]刘望来，等.无功补偿的计算[J].电力系统及其自动化学报，2002，14（5）：17-19.
[2]陈满辉.大容量异步电动机单独无功补偿装置的容量计算[J].有色冶金的设计和研究，2001，22（2）：31-33.
[3]单渊达，等.电能系统基础[M].北京：机械工业出版社，2001.
[4]张颖.竞价上网激活电力市场[J].大众用电，2002（6）：8-8.
[5]黄纯华.大型同步发电机运行[M].北京：水利电力出版社，1992.
[6]葛京坛.异步电动机无功就地补偿的应用[J].节能与环保，2001（3）：52-52.
[7]李青，等.供电煤耗率的实时计算及管理节能节能[J].山东电力技术，2000，5（115）：43-46.
[8]赵宏伟，等.低压终端线路无功补偿技术[J].电力系统及其自动化学报，2002，14（2）：46-48.
作者简介
冯昌瑾（1985-），男，2007年毕业于山东科技大学，电气工程及其自动化学士学位，助理工程师，在兖煤菏泽能化赵楼综合利用电厂从事电气运行检修安装工作。